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Responsable(s) Jean-Pierre Kenné

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École de technologie supérieure
Département de génie mécanique
Responsable(s) de cours : Jean-Pierre Kenné


PLAN DE COURS

Été 2019
MEC754 : Optimisation en production manufacturière (3 crédits)



Préalables
Programme(s) : 7684
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC222    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 25,0 % 75,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure de maîtriser l’ensemble des méthodes et techniques d’optimisation et de simulation des systèmes manufacturiers dans un contexte de réseaux d’entreprises. Apprendre les principales notions de modélisation pour une évaluation quantitative des politiques, stratégies et actions possibles dans le cours des opérations d’un système manufacturier.

À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure : d’appliquer les méthodes et techniques d’optimisation de base en gestion de la production; de résoudre des problèmes de programmation linéaire et non linéaire pour des systèmes de production et des chaînes logistiques; de résoudre des problèmes de programmation dynamique en gestion de production; de simuler la dynamique d’un système manufacturier soumis à plusieurs scénarios de production; d’évaluer par simulation les performances de différentes configurations de systèmes manufacturiers.

Méthodes et techniques d’optimisation : introduction à l’optimisation en production manufacturière, définitions des concepts et modélisation, modélisation et méthodes de programmation linéaire, programmation en nombres entiers, files d’attente et production manufacturière, modélisation et méthodes de programmation non linéaire, programmation dynamique et systèmes manufacturiers. Systèmes industriels et logistiques : produit, démarche logistique, stratégies et planification du système industriel et logistique, gestion des approvisionnements et des stocks, transport de fret et prestataires logistiques. Simulation des systèmes manufacturiers : définitions (simulation continue, simulation discrète, analyse de résultats, robustesse), nombres aléatoires, événements, avance du temps et principe de la simulation à événements discrets, différents blocs d’un modèle de simulation en systèmes manufacturiers, logiciel de simulation ARENA, études de cas.

Séances de laboratoire en équipe portant sur la modélisation, la résolution ou la simulation de cas appliqués à des opérations de logistique et de l’industrie manufacturière, à l’aide des logiciels LINGO et ARENA.



Objectifs du cours

 

Objectifs généraux du cours

 

Ce cours a pour but de permettre à l’étudiant de se familiariser à l’ensemble des méthodes et techniques d’optimisation et de simulation des systèmes manufacturiers dans un contexte de réseaux d’entreprises. Les techniques présentées dans ce cours permettront à l’étudiant d’apprendre les principales notions de modélisation et d’optimisation requises pour une évaluation quantitative des politiques, stratégies et actions possibles dans le cours des opérations d’un système manufacturier.

 

 

Objectifs spécifiques

  • Comprendre l’importance de la modélisation par rapport aux techniques de résolution.
  • Résoudre des problèmes de programmation linéaire et non linéaire pour des systèmes de  production et des chaînes logistiques.
  • Résoudre des problèmes de programmation dynamique en gestion de production.
  • Simuler la dynamique d’un système manufacturier soumis à plusieurs scénarios de production.
  • Évaluer par simulation les performances de différentes configurations de systèmes



Stratégies pédagogiques
  • Trois heures de cours magistral par semaine (théorie et résolution de nombreux problèmes d’optimisation dans le domaine du génie manufacturier).
  • Deux heures de laboratoire ou travaux pratiques par semaine, portant sur la résolution ou la simulation de cas appliqués à des opérations de logistique et de l’industrie manufacturière. Les travaux pratiques se feront avec l’aide des logiciels EXCEL, LINGO et ARENA en équipe.
  • Le projet et autres travaux réalisés en dehors des heures de cours permettront aux étudiants de consolider la matière présentée dans chaque séance de cours.



Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Jean-François Boulet Activité de cours cc-jean-francois.boulet@etsmtl.ca A-3736
01 Jean-Pierre Kenné Activité de cours Jean-Pierre.Kenne@etsmtl.ca A-1820



Cours

Cours

Description

30-04-2019

 

Introduction à l’optimisation en production manufacturière, définitions des concepts et modélisation

  • Environnements manufacturiers
  • Objectifs de systèmes manufacturiers et critères de performance
  • Fonction coût (fonction critère) et performances des systèmes de production
  • Variables d’entrée, variable(s) dépendante(s), contraintes, forme standard des modèles, programmation, solutions admissibles, solutions réalisables, etc.
  • Différents types de modèles (modèles mathématiques, de simulation, etc.)

2

07-05-2019

Modélisation et méthodes de programmation linéaire

  • Exemples de modélisation
  • Méthodes graphiques de résolution
  • Introduction à la méthode du Simplex
  • Logiciels d’optimisationExercices

3

14-05-2019

 

Modélisation et méthodes de programmation linéaire mixte

  • Programmation linéaire en nombres entiers
  • Programmation linéaire mixte en nombres entiers
  • Exemples d’illustration
  • Exercices

28-05-2019

 

Introduction aux systèmes industriels et logistiques

  • Le produit et la démarche logistique
  • Stratégies et planification des systèmes industriels et logistiques 
  • La gestion des approvisionnements et des stocks
  • Introduction à la logistique inverse
  • Exercices

04-06-2019

Introduction à la conception des environnements manufacturiers et des chaînes d’approvisionnent

  • Conception de réseau dans une chaîne d'approvisionnement
  • Facteurs influençant les décisions de conception du réseau de la chaîne d'approvisionnement
  • Développement d’un cadre pour prendre des décisions de conception de réseau
  • Optimisation et décisions de localisation des installations et d'allocation de capacité
  • Exercices

6

11-06-2019

 

Programmation dynamique et systèmes manufacturiers

  • Exemples de programmation dynamique
  • Caractéristiques des problèmes de programmation dynamique
  • Modèles déterministes de programmation dynamique
  • Modèles stochastiques de programmation dynamique

7

18-06-2019

 

Modèles non linéaire, théorie des files d’attente et production manufacturière

  • Exemples de programmation non linéaire
  • Résolution des modèles non linéaires
  • Introduction à la théorie des files d’attente
  • Caractéristiques des files d’attente
  • Exemples d’application en systèmes manufacturiers

8

25-06-2019

 

Introduction à la simulation des systèmes manufacturiers

  • Introduction à la simulation
  • Avantages et désavantages de la simulation
  • Domaine d’application de la simulation
  • Avance du temps en DES et calendrier des événements
  • Environnement Arena et Input Analyzer
  • Terminologie de la simulation discrète
  • Bonnes pratiques en simulation
  • Exercices

09

02-07-2019

 

Concepts de base en programmation Arena (Partie 1)

  • Entités, ressources, file d’attente, attributs et variables
  • Modélisation des activités de maintenance
  • Analyse des statistiques d’un modèle de simulation
  • Exercices

10

09-07-2019

 

 

Concepts de base en programmation Arena (Partie 2)

  • Manipulation de l’horloge de la simulation
  • Notions d’animation des déplacements des entités
  • Notions intermédiaires de programmation
  • Exercices

11

16-07-2019

 

Concepts de base en programmation Arena (Partie 3)

  • Notions de modélisation de fluide
  • Notions de validation et de vérification d’un modèle de simulation
  • Exercices

12

23-07-2019

 

Concepts de base en programmation Arena (Partie 4)

  • Notions avancées de modélisation
  • Étapes de conception d’un projet de simulation
  • Importance de la spécification technique
  • Analyse de résultats de la simulation
  • Exercices

13

30-07-2019

 

Communication entre Arena et logiciels externes

  • Communication entre Arena et logiciels externes tel qu’Excel
  • Construction d’une interface usager
  • Lecture et écriture entre Arena et Excel
  • Exercices



Laboratoires et travaux pratiques

Date

Séance

Contenu des laboratories

Local

09-05-2019

1

Travaux dirigés 1 (cours 1)

B-3432

16-05-2019

2

Travaux dirigés 2 (cours 2)

B-3432

23-05-2019

3

Laboratoire no 1 (programmation linéaire et familiarisation avec le logiciel LINGO)

A-1222

30-05-2019

4

Laboratoire no 1 (suite) et introduction au projet de session

A-1222

06-06-2019

5

Travaux dirigés 3 (cours 3, 5 et 6)

A-3432

13-06-2019

6

Laboratoire no 2 - (modélisation et restructuration d’un réseau logistique)

A-1222

20-06-2019

7

Laboratoire no 2 (suite)

A-1222

27-06-2019

8

Examen intra

A-3432

04-07-2019

9

Travaux dirigés 4 - Exercices en simulation

A-1222

11-07-2019

10

Travaux dirigés 5 - Exercices en simulation

A-1222

18-07-2019

11

Laboratoire no 3 - Simulation des systèmes de production

A-1222

25-07-2019

12

Laboratoire no 3 (suite)

A-1222




Utilisation d'outils d'ingénierie

N/A




Évaluation
Laboratoire no 1 5 %
Laboratoire no 2 5 %
Laboratoire no 3 5 %
Projet de mi-session 15 %
Examen de mi-session 30 %
Examen final 40 %

CLAUSE PARTICULIÈRE. Une note de 50 % ou plus dans les examens est nécessaire pour passer le cours.




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 27 juin 2019



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

N/A




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Dispositions additionnelles

N/A




Documentation obligatoire
  • Winston Wayne L., « Operations Research: Application and Algorithms », Fourth Edition, Thomson (Brooks/Cole), 2004.
  • Nobert Yves, Ouellet Roch et Parent Régis, « La recherche opérationnelle », 3e édition, Gaétan Morin, 2001.
  • Lieberman Hillier, « Introduction to Operations Research », Eighth Edition, McGraw Hill 2005.
  • CHOPRA, S. et P. Meindl (2012). Supply Chain Management, 5e édition, Prentice Hall.
  • WATSON, M., A. Lewis, P. Cacioppi et J. Jayaraman (2012). « Supply Chain Network Design: Applying Optimization and Analytics to the Global Supply Chain », FT Press.
  • Simulation with Arena (Kelton, Sadowski, Sturrock).
  • Seila, Ceric et Tadikamalla, Applied Simulation Modeling.
  • Altiok et Melamed, Simulation and Analysis with Arena.
  • Manuel D. Rossetti, Simulation Modeling and Arena, Wiley 2009.



Ouvrages de références

Jean-Pierre Kenné, « Optimisation en production manufacturière », notes de cours, première partie, ÉTS, 2018.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca




Autres informations

Calendrier des activités

Session ÉTÉ 2019 - MEC754-01

 

Mardi : 18:00 - 21:30 Cours : B-3432
Jeudi : 18:00 - 21:00 TP/Labo : B3432 / A-1222

 

Semaine

Lundi

Mardi

Mercredi

Jeudi

Vendredi

1.

29 avril

30 avril

Cours 1

1er mai

2 mai

3 mai

2.

6 mai

 

7 mai

Cours 2

8 mai

 

9 mai

TD 1

10 mai

 

3.

13 mai

14 mai

Cours 3

15 mai

 

16 mai

TD 2

17 mai

 

4.

20 mai

Congé férié

21 mai

Horaire du lundi

22 mai

23 mai

Labo 1

24 mai

5.

27 mai

28 mai

Cours 4

29 mai

 

30 mai

Labo 1 (suite)

31 mai

 

6.

3 juin

4 juin

Cours 5

5 juin

 

6 juin

TD 3

7 juin

 

7.

10 juin

 

11 juin

Cours 6

12 juin

 

13 juin

      Labo 2

14 juin

 

8.

17 juin

18 juin

 Cours 7

19 juin

 

20 juin

Labo 2 (suite)

21 juin

 

9.

24 juin

Congé férié

25 juin

Cours 8

26 juin

Horaire du lundi

27 juin

Examen intra

28 juin

10.

1er juillet

Congé férié

2 juillet

Cours 9

3 juillet

4 juillet

TD 4 Simulation

5 juillet

11.

8 juillet

9 juillet

Cours 10

10 juillet

11 juillet

TD 5

Simulation

12 juillet

12.

15 juillet

16 juillet

Cours 11

17 juillet

 

18 juillet

Labo 3

19 juillet

13.

22 juillet

23 juillet

Cours 12

24 juillet

25 juillet

Labo 3 (suite)

26 juillet

14.

29 juillet

30 juillet

Cours 13

31 juillet

 

 

 

Période d’examens finaux : 1er au 10 août 2019

 

Période de modifications d’inscription sans mention d’échec et avec remboursement (pour tous les étudiants) : du 29 avril au 10 mai 2019.

Période d’abandon des cours sans mention d’échec ni remboursement pour les cours de l’été 2019 : du 21 mai au 3 juillet 2019.